Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке


Скачать 0.91 Mb.
Название Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке
страница 3/9
Тип Учебно-методический комплекс
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7   8   9



1. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП МАГИСТРАТУРЫ
Дисциплина входит в цикл базовую часть общенаучного цикла ООП магистратуры.

Дисциплина адресована 020120 Химия (квалификация (степень) "магистр"), первый год обучения.

Изучению курса предшествуют следующие дисциплины: информатика, дисциплины естественнонаучного цикла.
Для успешного освоения дисциплины должны быть сформированы компетенции:

Владением современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5);
Успешное освоение курса позволяет перейти к изучению дисциплин: современные проблемы химии, современные методы аналитической химии, современные методы в научных исследованиях, дисциплин общенаучного, математического и естественно-научного цикла ООП магистратуры, выполнению магистерской работы.
Программа курса построена по блочно-модульному принципу, в ней выделены разделы:

  1. Программное обеспечение современного компьютера.

  2. Визуализация экспериментальных данных.

  3. Компьютерное моделирование в химии.

  4. Системы компьютерной математики.

  5. Система научных публикаций TeX/LaTeX.


2. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ

В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


  • творчески применяет современные компьютерные технологии при сборе, хранении, обработке, анализе и передаче химической информации;

  • самостоятельно использует современные компьютерные технологии для решения научно-исследовательских и производственно-технологических задач профессиональной деятельности, для сбора и анализа химической информации;



В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать:

  • о методах моделирования химических систем с последующим их анализом;

  • о способах представления информации в ведущие научные издательства.


уметь:

  • уметь применять полученные знания в практической работе;

  • грамотно представлять результаты, выполненных модельных расчетов.


Владеть:

  • навыками работы с персональным компьютером при использовании доступных программных продуктов по численному моделированию химических систем.



3. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины Компьютерные технологии в образовании и науке

является:

познакомить магистров с возможностями, которые представляет ученому-химику использование компьютера; задачами, которые могут быть решены с его помощью и основными программными средствами, позволяющими решать эти задачи. Магистранты должны научиться основным приемам работы с изучаемыми программными продуктами и познакомиться с принципами, лежащими в основе их функционирования.

Настоящий курс должен помочь слушателям уяснить, что можно ожидать от использования компьютера в научной работе и дать магистрам информацию для сознательного выбора программного продукта для решения конкретных задач. Изучаемые программы призваны служить, прежде всего, иллюстрацией возможностей и особенностей программ различного назначения. К тому же, знакомство с этими программами поможет магистрантам в будущем быстрее освоить аналогичные по назначению программы.

Ориентация на химическую аудиторию обусловила отбор материала. Основное внимание уделено средствам обработки и визуализации экспериментальных данных В курсе также дается представление о средствах компьютерной математики, системе подготовки научных публикаций в системе TeX/LaTeX.

Поскольку курс ориентирован на магистрантов, то предполагается знакомство с ПК на уровне пользователя, в частности, умение работать в среде Windows и с приложениями, входящими в пакет MS Office. Навыков программирования у слушателей не предполагается.

Задачи освоения дисциплины:

дать представление о моделировании свойств веществ и реакций на основе знания основных разделов высшей математики, законов физики и использования возможностей ЭВМ;

умение представлять результаты своей работы с использованием компьютерных технологий, применяемых при публикации результатов своей работы;

знать системы обработки и хранения химической информации;

уметь использовать компьютерные технологии в образовательной деятельности.
4. СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВИДАМ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ,

СООТНОШЕНИЕ ТЕМ И ФОРМИРУЕМЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.







Разделы, темы

дисциплины


Неделя

семестра

Виды учебной работы (в часах)

Формы

текущего

контроля успеваемости

Формируемые

компетенции

(код)

Всего компе-тенций

Л.

Прак. Зан

Сам.

раб.

Семестр 1

1

Тема 1.

Предмет и структура курса. Роль компьютера в научной работе.

Практика работы с файловыми менеджерами на примере программы Far.

1




2

1




ОК-5

1

2

Тема 2.

Представление результатов в виде статей, презентаций, web-публикаций. Средства для создания презентаций.

Система подготовки научных публикаций TeX/LaTeX. История возникновения системы TeX. Отличие системы TeX/LaTeX от текстовых процессоров и редакторов. Дистритбутивы. Графические надстройки над системой. Этапы создания документа в системе TeX/LaTeX

14




2

2




ОК-5

1

3

Тема 3.

Основы работы в TeX/LaTeX. Запуск системы. Компиляция. Обработка ошибок. Набор и оформление простого текста. . Набор и оформление математических и химических формул.

15




2

2




ОК-5

1

4

Тема 4.

Основы работы в TeX/LaTeX. Набор и оформление таблиц. Составление списков и библиографии.

16




2

2




ОК-5

1

5

Тема 5.

Основы работы в TeX/LaTeX. Графические возможности системы.

17




2

2




ОК-5

1

6

Тема 6.

Компьютерное моделирование в химических исследованиях. Понятие структуры системы. Классификация структуры систем в вычислительном эксперименте. Функция радиального распределения и ее анализ.

2




2

2

Расчетная задача

ОК-5

1

7

Тема 7.

Сравнительный анализ методов вычислительного эксперимента: метод молекулярной динамики и метод Монте-Карло.

Использование метода молекулярной динамики в химических исследованиях. Алгоритм Верле.

3




2

1




ОК-5

1

8

Тема 8.

Методика расчета размеров расчётной ячейки. Периодические граничные условия. Cпособы описания межмолекулярного взаимодействия.

4




2

1




ОК-5

1

9

Тема 9.

Силовые поля, используемые при моделировании молекулярных систем. Типичные примеры молекулярно-динамических расчетов.

5




2

1




ОК-5

1

10

Тема 10.

Характеристика используемых пакетов прикладных программ при моделировании, изучении, визуализации структуры молекулярных систем.

6




2

1




ОК-5

1

11

Тема 11.

Практика МД расчета с использованием пакета GROMACS. Методика настройки компьютера для данного пакета.

Описание структуры входных файлов.

Моделирование процесса охлаждения газообразного аргона.

Описание модели.

7




2

1




ОК-5

1

12

Тема 12.

Практика МД расчета с использованием пакета GROMACS.

Моделирование процесса охлаждения жидкого аргона.

Методика создания входных файлов.

Выполнение предварительной оптимизации системы и анализ полученных данных.

8




2

1




ОК-5

1

13

Тема 13.

Практика МД расчета с использованием пакета GROMACS.

Моделирование процесса охлаждения газообразного аргона.

Описание настроек, необходимых для описания процесса охлаждения. Подготовка исходных файлов.

9




2

1




ОК-5

1

14

Тема 14.

Практика МД расчета с использованием пакета GROMACS.

Моделирование процесса охлаждения газообразного аргона.

Выполнение расчета и анализ полученных данных.

10




2

2

Домашняя

работа

ОК-5

1

15

Тема 15.

Практика использования пакета VirtualDup для создания видеоролика, иллюстрирующего процесс охлаждения газообразного аргона.

11




2

2




ОК-5

1

16

Тема 16.

Практика МД расчета с использованием пакета GROMACS.

Конструирование отдельных молекул.

Описание методики кодирования структуры молекулы и создание отдельных файлов.

12




2

2




ОК-5

1

Семестр 2

1

Тема 1.

Практика МД расчета с использованием пакета GROMACS.

Конструирование отдельных молекул.

Выполнение расчета.

13




2

2

Домашняя

работа

ОК-5

1

2

Тема 2.

Практика использования пакета FireFly. Получение лицензии. Методика настройки компьютера для данного пакета.

Описание методики создания входного файла и описание основных команд.

14




2

2




ОК-5

1

3

Тема 3.

Практика использования пакета FireFly.

Выполнение тестового расчета и его анализ

Подготовка, выполнение и анализ учебных примеров

15




2

2

Домашняя работа

ОК-5

1

4

Тема 4.

Практика работы с химическими редакторами. Совместимость химических редакторов с текстовыми процессорами Использование химического редактора на примере программы ACDLABS.

16




2

2




ОК-5

1

5

Тема 5.

Роль визуализации в научной работе. Программа GnuPlot. Основные возможности построения кривых и поверхностей, заданных формулами и экспериментальными точками. Использование сценариев.

1




2

1




ОК-5

1

6

Тема 6.

Использование пакета GNUPlot для подбора коэффициентов эмпирических зависимостей.

2




2

2

Домашняя работа

ОК-5

1

7

Тема 7.

Практика совместного использования пакетов Gromacs и FireFly.

Понятие о Z-матрице и методике ее создания. Пакет Авогадро.

3




2

1




ОК-5

1

8

Тема 8.

Практика совместного использования пакетов Gromacs и FireFly.

Описание методики определения неизвестных констант для силового поля.(Часть 1)

4




2

1




ОК-5

1

9

Тема 9.

Практика совместного использования пакетов Gromacs и FireFly.

Описание методики определения неизвестных констант для силового поля.(Часть 2)

5




2

1




ОК-5

1

10

Тема 10.

Практика совместного использования пакетов Gromacs и FireFly.

Описание методики определения неизвестных констант для силового поля.(Часть 3)

6




2

2

Домашняя работа

ОК-5

1

11

Тема 11.

Системы компьютерной математики. Назначение систем компьютерной математики. Основные системы компьютерной математики. Их возможности для аналитического и численного решения математических задач.

7




2

1




ОК-5

1

12

Тема 12.

Практика работы с программой компьютерной математики Maxima.

Знакомство с системой аналитических (символьных) вычислений Maxima.

8




2

1




ОК-5

1

13

Тема 13.

Практика работы с программой компьютерной математики Maxima.

Графические возможности.

9




2

1




ОК-5

1

14

Тема 14.

Практика работы с программой компьютерной математики Maxima.

Интегрирование и дифференцирование.

10




2

2




ОК-5

1

15

Тема 15.

Практика работы с программой компьютерной математики Maxima.

Решение систем дифференциальных уравнений.

11




2

2




ОК-5

1

16

Тема 16.

Практика работы с программой компьютерной математики Maxima

Применение программ компьютерной математики при решении задач химической кинетики

12




2

2




ОК-5

1

17

Тема 17.

Практика работы с программой компьютерной математики Maxima.

Методы ускорения расчетов в пакете Махimа. Написание сценариев.

13




2

2

Домашняя работа

ОК-5

1
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерные технологии в науке и образовании»

Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс дисциплины «компьютерные технологии в науке и технике»
Учебно-методический комплекс составлен на основании требований федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерные технологии»
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями федерального государственного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс по дисциплине сд. 08 Информационные...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Информационные технологии в профессиональной деятельности» составлен в соответствии с...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс по дисциплине «Маркетинг»
Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий, рекомендации...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс по дисциплине «Маркетинг»
Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы технологии производства...
Учебно-методический комплекс (для специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство») / Кожевников С. А. – Димитровград:...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс по дисциплине «Языки и среды реализации web -приложений»
Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс по дисциплине «Деньги, кредит, банки»
Учебно-методический комплекс рекомендован к изданию кафедрой «Банковское дело» и утвержден Учебно-методическим советом (протокол...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Лекция Введение в курс «Компьютерные технологии в науке и образовании»
Лекция Классификация и характеристика программных средств информационной технологии обучения (ито) 18
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс по дисциплине «уголовное право»
Учебно-методический комплекс по дисциплине «уголовное право» : учебно-методическое пособие / составитель А. М. Жуков. – Тольятти...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс дисциплины «информационные технологии управления»
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного стандарта высшего профессионального образования...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс специальные технологии для специальности:...
О 26 Специальные технологии: учебно-методический комплекс / Л. К. Обухова. – Елабуга: Изд-во егпу, 2009. – 51 с
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс дисциплины «информационные технологии...
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс по дисциплине «Гештальт-психология»
Учебно-методический комплекс предназначен для бакалавров очной формы обучения, содержит учебно-тематический план, учебную программу,...
Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке icon Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электронный бизнес»
Методический комплекс включает учебную программу курса, планы проведения занятий, список основной и дополнительной рекомендуемой...

Руководство, инструкция по применению




При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск